科學家發現一種新型流體行為

科技日報記者 張夢然

根據英國《自然》雜誌17日發表的一篇植物科學論文，科學家團隊通過研究種子飛行背後的物理機制，報告發現了一種新型流體行為，並揭示了一直不為人知的蒲公英種子的飛行機制。

小小蒲公英其實蘊藏著很多迄今不為人們所了解的科學機制。譬如，人們知道蒲公英種子上有白色冠毛結成的絨球，花開後隨風飄到新的地方孕育新生命。蒲公英會利用冠毛（小絨球）來幫助種子飛行擴散，冠毛會延緩種子的降落，使種子飛行的距離超過水平風吹送的距離，冠毛或許還可以影響種子降落的方向。然而，目前尚不清楚為什麼羽狀種子（如蒲公英）長有冠毛而不是翼狀膜，因為已知翼狀膜是可以增強其他一些物種的升力的，例如槭樹。

鑒於此，英國愛丁堡大學研究人員中山真美、英格納茲奧·馬利亞·維奧拉及其同事構建了一個垂直風洞，對自由飛行的和固定的蒲公英種子的繞流做了一次可視化處理，並由此發現了流體浸沒體周圍的一種新型流體行為。

研究中，通過長曝光攝影和高速成像，團隊成員發現了一個穩定的氣泡——渦環，它與種子本體分離，但穩定地保持在冠毛下部固定距離的位置。不僅如此，蒲公英冠毛的孔隙度似乎受到精確地調控以穩定渦環，並且與實心盤相比，冠毛產生的單位面積阻力是其四倍以上。

研究團隊認為，正是這一原理，使得羽狀設計比翼狀膜能更有效地擴散輕盈的種子。

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